[發明專利]空間填充小型天線

有效

• 申請號: 200710104517.5
• 申請日: 2000-01-19
• 公開（公告）號: CN101090173B
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 卡雷斯·旁特·巴利亞達;埃杜阿德·讓·路易斯·羅贊;加梅·安格拉·普羅斯
• 申請（專利權）人: 弗拉克托斯股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陸麗英

本申請是中國專利申請號00818542.5，申請日為2000年1月19 日，發明名稱為“空間填充小型天線”的專利申請案的分案申請。

技術領域

本發明一般地涉及根據新穎幾何結構減小尺寸的新型天線，將曲 線幾何結構稱為空間填充曲線(SFC)。在天線可以被安裝在比工作 波長小的空間內時，將該天線稱為小型天線。更具體地說，以弧度球 面為基準將天線分類為小型天線。弧度球面是半徑等于工作波長除以 2π的虛球面；根據波長，在天線可以安裝在所述弧度球面內時，將此 天線稱為小型天線。

背景技術

本發明確定了一種新穎幾何結構，即空間填充曲線(SFC)幾何 結構，并且該幾何結構用于成型部分天線。利用這種新穎技術，與現 有技術相比，可以減小天線的尺寸，或者說，與同樣尺寸的傳統天線 相比，給定固定尺寸的天線可以在更低頻率下工作。

本發明可以應用于通信領域，更具體地說，本發明可以應用于設 計減小尺寸的天線。

在二十世紀四十年代中期，H.Wheeler和L.J.Chu從理論對小型 天線作了一些基本限定。他們主要認為，小型天線應該具有高品質因 數(Q)，因為與輻射功率相比，天線附加地區具有大量無效功率。 這種高品質因數可以產生窄帶寬，事實上，根據這種理論得到的基本 原則是對特定尺寸小型天線施加給定最大帶寬。

關于這種現象，眾所周知，小型天線的特性在于具有大輸入電抗 (電容性的或電感性的)，因此必須利用外部匹配電路或結構/加載電 路或結構對其進行補償。這還意味著，難以將諧振天線封裝到相對于 諧振波長的小空間內。小型天線的其它特性在于其輻射電阻小、效率 低。

尋找可以由小空間進行有效輻射的結構具有巨大商業利益，特別 是在移動通信設備(蜂窩式電話、蜂窩式尋呼機、便攜式計算機以及 數字處理器，這里僅列舉幾個例子)環境中，其中要求便攜式設備的 尺寸小和重量輕。根據R.C.Hansen(R.C.Hansen，“Fundamental Limitations?on?Antennas”，Proc.IEEE，vol.69，no.2，February?1981)， 小型天線的性能依賴于其有效使用圍繞天線的虛弧度球面內小可用空 間的能力。

發明內容

根據本發明，引入一組被稱為空間填充曲線(space-filling?curve) (以下簡稱SFC)的新穎幾何結構用于設計和構造小型天線，這樣可 以提高現有技術中說明的其它傳統天線的性能(例如：線性單極天線、 偶極天線以及圓環形天線和方環形天線)。

本發明描述的某些幾何結構是諸如Giusepe?Peano和David Hilbert的幾位數學家在二十世紀的幾何學研究過程中產生的。在所有 所述情況中，根據數學觀點對這些曲線所做的研究從來未實際應用于 工程應用。

通常，利用維數(D)來表征本發明描述的非常復雜幾何曲線和 結構。關于維數，有許多種不同的數學定義，但是在本發明中，利用 方框計數維數(數學理論方面的熟練技術人員眾所周知)來表征一系 列設計。數學理論方面的熟練技術人員會注意到，可以選擇利用 Iterated?Function?System(IFS)、Multireduction?Copy?Machine (MRCM)或Networked?Multireduction?Copy?Machine(MRCM) 算法構造某些空間填充曲線，如上所述。